تنسيق العزل للمفاتيح الكهربائية ذات الجهد المنخفض

الخلاصة: في عام 1987 ، تمت صياغة الوثيقة الفنية المعنونة "متطلبات تنسيق العزل في الملحق 1 إلى iec439 من قبل اللجنة الفنية الفرعية التابعة للجنة الكهروتقنية الدولية (IEC) 17D ، والتي أدخلت رسميًا تنسيق العزل في مجموعة المفاتيح الكهربائية ذات الجهد المنخفض والتحكم معدات.في الوضع الحالي للصين ، في المنتجات الكهربائية ذات الجهد العالي والمنخفض ، لا يزال تنسيق عزل المعدات يمثل مشكلة كبيرة.نظرًا للإدخال الرسمي لمفهوم تنسيق العزل في مجموعة المفاتيح الكهربائية ذات الجهد المنخفض ومعدات التحكم ، فإن الأمر لا يستغرق سوى عامين تقريبًا.لذلك ، يعد التعامل مع مشكلة تنسيق العزل في المنتج وحلها مشكلة أكثر أهمية.

الكلمات المفتاحية: مواد العزل والعزل للمفاتيح الكهربائية ذات الجهد المنخفض
يعد تنسيق العزل مسألة مهمة تتعلق بسلامة منتجات المعدات الكهربائية ، وقد تم الاهتمام بها دائمًا من جميع الجوانب.تم استخدام تنسيق العزل لأول مرة في المنتجات الكهربائية ذات الجهد العالي.في عام 1987 ، تمت صياغة الوثيقة الفنية المعنونة "متطلبات تنسيق العزل في الملحق 1 إلى iec439" من قبل اللجنة الفنية الفرعية التابعة للجنة الكهروتقنية الدولية (IEC) 17D ، والتي أدخلت رسميًا تنسيق العزل في مجموعة المفاتيح الكهربائية ذات الجهد المنخفض ومعدات التحكم.بقدر ما يتعلق الأمر بالوضع الفعلي لبلدنا ، فإن تنسيق العزل للمعدات لا يزال يمثل مشكلة كبيرة في المنتجات الكهربائية ذات الجهد العالي والمنخفض.تشير الإحصاءات إلى أن الحادث الناجم عن نظام العزل يمثل 50٪ - 60٪ من المنتجات الكهربائية في الصين.علاوة على ذلك ، لم يمض سوى عامين منذ أن تم ذكر مفهوم تنسيق العزل رسميًا في مجموعة المفاتيح الكهربائية ومعدات التحكم ذات الجهد المنخفض.لذلك ، يعد التعامل مع مشكلة تنسيق العزل في المنتج وحلها مشكلة أكثر أهمية.

2. المبدأ الأساسي لتنسيق العزل
يعني تنسيق العزل أن يتم اختيار خصائص العزل الكهربائي للمعدات وفقًا لظروف الخدمة والبيئة المحيطة بالمعدات.فقط عندما يعتمد تصميم الجهاز على قوة الوظيفة التي يتحملها في العمر المتوقع ، يمكن تحقيق تنسيق العزل.لا تأتي مشكلة تنسيق العزل فقط من خارج الجهاز ولكن أيضًا من الجهاز نفسه.إنها مشكلة تشمل جميع الجوانب ، والتي ينبغي النظر فيها بشكل شامل.تنقسم النقاط الرئيسية إلى ثلاثة أجزاء: أولاً ، شروط استخدام المعدات ؛والثاني هو بيئة استخدام المعدات ، والثالث هو اختيار مواد العزل.

(1) شروط المعدات
تشير شروط استخدام المعدات بشكل أساسي إلى الجهد والمجال الكهربائي والتردد الذي تستخدمه المعدات.
1. العلاقة بين تنسيق العزل والجهد.عند النظر في العلاقة بين تنسيق العزل والجهد ، يجب مراعاة الجهد الذي قد يحدث في النظام ، والجهد الناتج عن المعدات ، ومستوى تشغيل الجهد المستمر المطلوب ، وخطر السلامة الشخصية والحوادث.

1. تصنيف الجهد والجهد الزائد ، الموجي.
أ) جهد تردد الطاقة المستمر ، بجهد ثابت R ، m ، s
ب) الجهد الزائد المؤقت ، الجهد الزائد لتردد الطاقة لفترة طويلة
ج) الجهد الزائد العابر ، الجهد الزائد لبضعة أجزاء من الألف من الثانية أو أقل ، وعادة ما يكون التذبذب عالي التخميد أو عدم التذبذب.
—— جهد زائد عابر ، عادة في اتجاه واحد ، يصل إلى ذروة قيمة 20 ميكرون
—— الجهد الزائد المسبق للموجة السريعة: جهد زائد عابر ، عادة في اتجاه واحد ، يصل إلى قيمة ذروة تبلغ 0.1 ميكروثانية
—— الجهد الزائد الأمامي للموجة الحادة: جهد زائد عابر ، عادة في اتجاه واحد ، يصل إلى قيمة الذروة عند TF ≤ 0.1 ميكروثانية.المدة الإجمالية أقل من 3 مللي ثانية ، وهناك تذبذب تراكبي ، وتردد التذبذب بين 30 كيلو هرتز د) الجهد الزائد المركب (مؤقت ، بطيء للأمام ، سريع ، حاد).

وفقًا لنوع الجهد الزائد أعلاه ، يمكن وصف شكل موجة الجهد القياسي.
2. تعتبر العلاقة بين جهد التيار المتردد أو التيار المستمر على المدى الطويل وتنسيق العزل بمثابة جهد مقنن ، جهد عزل مقنن ، جهد عمل فعلي.في التشغيل العادي وطويل الأجل للنظام ، يجب مراعاة جهد العزل المقدر وفولطية العمل الفعلية.بالإضافة إلى تلبية متطلبات المعيار ، يجب أن نولي المزيد من الاهتمام للوضع الفعلي لشبكة الكهرباء في الصين.في الوضع الحالي حيث جودة شبكة الطاقة ليست عالية في الصين ، عند تصميم المنتجات ، يكون جهد العمل الفعلي الممكن أكثر أهمية لتنسيق العزل.
ترتبط العلاقة بين الجهد الزائد العابر وتنسيق العزل بحالة الجهد الزائد المتحكم فيه في النظام الكهربائي.يوجد العديد من أشكال الجهد الزائد في النظام والمعدات.يجب النظر إلى تأثير الجهد الزائد بشكل شامل.في نظام الطاقة ذات الجهد المنخفض ، قد يتأثر الجهد الزائد بعدة عوامل متغيرة.لذلك ، يتم تقييم الجهد الزائد في النظام بالطريقة الإحصائية ، مما يعكس مفهوم احتمالية الحدوث ، ويمكن تحديده من خلال طريقة إحصائيات الاحتمالات فيما إذا كانت هناك حاجة إلى مراقبة الحماية.

2. فئة الجهد الزائد للمعدات
وفقًا لظروف المعدات ، سيتم تقسيم مستوى تشغيل الجهد المستمر على المدى الطويل المطلوب مباشرة إلى فئة IV حسب فئة الجهد الزائد لمعدات إمداد الطاقة لشبكة الجهد المنخفض.معدات فئة الجهد الزائد IV هي المعدات المستخدمة في نهاية مصدر الطاقة لجهاز التوزيع ، مثل مقياس التيار الكهربائي ومعدات الحماية الحالية في المرحلة السابقة.معدات الجهد الزائد من الفئة الثالثة هي مهمة التثبيت في جهاز التوزيع ، ويجب أن تفي سلامة المعدات وقابليتها للتطبيق بالمتطلبات الخاصة ، مثل مجموعة المفاتيح في جهاز التوزيع.معدات الفئة الثانية من الجهد الزائد هي معدات مستهلكة للطاقة يتم تشغيلها بواسطة جهاز التوزيع ، مثل الحمل للاستخدام المنزلي والأغراض المماثلة.يتم توصيل معدات فئة الجهد الزائد I بالمعدات التي تحد من الجهد الزائد العابر إلى مستوى منخفض جدًا ، مثل الدائرة الإلكترونية مع حماية الجهد الزائد.بالنسبة للمعدات التي لا يتم توفيرها بشكل مباشر بواسطة شبكة الجهد المنخفض ، يجب مراعاة أقصى جهد ومجموعة خطيرة من المواقف المختلفة التي قد تحدث في معدات النظام.
عندما يعمل الجهاز في حالة فئة الجهد الزائد بمستوى أعلى ، ولا يحتوي الجهاز نفسه على فئة الجهد الزائد المسموح به بشكل كافٍ ، يجب اتخاذ تدابير لتقليل الجهد الزائد في المكان ، ويمكن اعتماد الطرق التالية.
أ) جهاز حماية الجهد الزائد
ب) محولات ذات ملف معزول
ج) نظام توزيع دوائر متعددة الفروع مع موجة نقل موزعة تمر عبر طاقة الجهد
د) سعة قادرة على امتصاص طاقة الجهد الزائد
هـ) جهاز التخميد قادر على امتصاص طاقة الجهد الزائد

3. المجال الكهربائي والتردد
ينقسم المجال الكهربائي إلى مجال كهربائي موحد ومجال كهربائي غير منتظم.في المفاتيح الكهربائية ذات الجهد المنخفض ، يُعتبر عمومًا في حالة المجال الكهربائي غير المنتظم.مشكلة التردد لا تزال قيد النظر.بشكل عام ، التردد المنخفض له تأثير ضئيل على تنسيق العزل ، لكن التردد العالي لا يزال له تأثير ، خاصة على مواد العزل.
(2) العلاقة بين تنسيق العزل والظروف البيئية
تؤثر البيئة الكلية حيث توجد المعدات على تنسيق العزل.من متطلبات التطبيق العملي الحالي والمعايير ، فإن تغيير ضغط الهواء يأخذ في الاعتبار فقط تغيير ضغط الهواء الناجم عن الارتفاع.تم تجاهل التغير اليومي في ضغط الهواء ، كما تم تجاهل عوامل درجة الحرارة والرطوبة.ومع ذلك ، إذا كانت هناك متطلبات أكثر دقة ، فيجب مراعاة هذه العوامل.من البيئة الجزئية ، تحدد البيئة الكلية البيئة الدقيقة ، لكن البيئة الدقيقة قد تكون أفضل أو أسوأ من معدات البيئة الكلية.قد تؤثر مستويات الحماية المختلفة والتدفئة والتهوية والغبار في الغلاف على البيئة الدقيقة.البيئة الدقيقة لها أحكام واضحة في المعايير ذات الصلة.انظر الجدول 1 ، الذي يوفر الأساس لتصميم المنتج.
(3) تنسيق العزل ومواد العزل
مشكلة المواد العازلة معقدة للغاية ، فهي تختلف عن الغاز ، إنها وسيلة عزل لا يمكن استعادتها بمجرد تلفها.حتى حدث الجهد الزائد العرضي قد يتسبب في تلف دائم.في الاستخدام طويل الأمد ، ستواجه مواد العزل مواقف مختلفة ، مثل حوادث التفريغ ، وما إلى ذلك ، وتعزى مادة العزل نفسها إلى عوامل مختلفة متراكمة لفترة طويلة ، مثل درجة حرارة الإجهاد الحراري ، والتأثير الميكانيكي والضغوط الأخرى التي ستسارع عملية الشيخوخة.بالنسبة لمواد العزل ، نظرًا لتنوع الأصناف ، فإن خصائص مواد العزل ليست موحدة ، على الرغم من وجود العديد من المؤشرات.يؤدي هذا إلى بعض الصعوبة في اختيار واستخدام المواد العازلة ، وهذا هو السبب في عدم مراعاة الخصائص الأخرى لمواد العزل ، مثل الإجهاد الحراري ، والخصائص الميكانيكية ، والتفريغ الجزئي ، وما إلى ذلك ، في الوقت الحالي.تمت مناقشة تأثير الضغط أعلاه على مواد العزل في منشورات IEC ، والتي يمكن أن تلعب دورًا نوعيًا في التطبيق العملي ، ولكن ليس من الممكن بعد إجراء إرشادات كمية.في الوقت الحاضر ، هناك العديد من المنتجات الكهربائية ذات الجهد المنخفض المستخدمة كمؤشرات كمية للمواد العازلة ، والتي يتم مقارنتها مع قيمة CTI لمؤشر علامة التسرب ، والتي يمكن تقسيمها إلى ثلاث مجموعات وأربعة أنواع ، ومقاومة مؤشر علامة التسرب PTI.يتم استخدام مؤشر علامة التسرب لتشكيل أثر للتسرب عن طريق إسقاط السائل الملوث بالماء على سطح مادة العزل.يتم إعطاء المقارنة الكمية.
تم تطبيق مؤشر الكمية المعين هذا على تصميم المنتج.

3. التحقق من تنسيق العزل
في الوقت الحالي ، تتمثل الطريقة المثلى للتحقق من تنسيق العزل في استخدام اختبار عازل النبضة ، ويمكن اختيار قيم مختلفة لجهد النبض لمعدات مختلفة.
1. تحقق من تنسيق العزل للمعدات مع اختبار الجهد النبضي المقنن
1.2 / 50 من الجهد النبضي المقنن μ S شكل موجة.
يجب أن تكون مقاومة الخرج لمولد النبضة لإمداد طاقة اختبار النبض أكثر من 500 بشكل عام Ω يجب تحديد قيمة الجهد النبضي المقنن وفقًا لحالة الاستخدام وفئة الجهد الزائد والجهد طويل المدى للاستخدام للمعدات ، ويجب تصحيحها وفقًا إلى الارتفاع المقابل.في الوقت الحاضر ، يتم تطبيق بعض شروط الاختبار على المفاتيح الكهربائية ذات الجهد المنخفض.إذا لم يكن هناك نص واضح على الرطوبة ودرجة الحرارة ، فيجب أن يكون ذلك أيضًا ضمن نطاق تطبيق المعيار للمفاتيح الكهربائية الكاملة.إذا كانت بيئة استخدام المعدات خارج النطاق المطبق لمجموعة المفاتيح الكهربائية ، فيجب اعتبارها مصححة.تكون علاقة التصحيح بين ضغط الهواء ودرجة الحرارة كما يلي:
K = P / 101.3 × 293 (Δ T ＋ 293)
ك - معاملات تصحيح ضغط الهواء ودرجة الحرارة
Δ T - فرق درجة الحرارة K بين درجة الحرارة الفعلية (المختبرية) و T = 20 ℃
ف - الضغط الفعلي كيلو باسكال
2. اختبار عازل للجهد الدافع البديل
بالنسبة لمجموعة المفاتيح الكهربائية ذات الجهد المنخفض ، يمكن استخدام اختبار التيار المتردد أو التيار المستمر بدلاً من اختبار الجهد النبضي ، ولكن هذا النوع من طرق الاختبار أكثر شدة من اختبار الجهد النبضي ، ويجب أن يتم الاتفاق عليه من قبل الشركة المصنعة.
مدة التجربة 3 دورات في حالة الاتصال.
اختبار التيار المباشر ، كل مرحلة (موجبة وسالبة) تطبق على التوالي الجهد ثلاث مرات ، كل مدة زمنية 10 مللي ثانية.
1. تحديد الجهد الزائد النموذجي.
2. التنسيق مع تحديد تحمل الجهد.
3. تحديد مستوى العزل المقنن.
4. الإجراء العام لتنسيق العزل.